金属及其重要化合物（原卷版）-备战2021届高考化学二轮复习题型专练

题05金属单质及其化合物爸

考点一钠及其重要化合物

砒梳理会

一、钠的性质、制备、保存及用途

i.物理性质

（1）软——质软，硬度小；

（2）亮——银白色，有金属光泽；

（3）轻——密度比水小，比煤油大；

（4）低——熔点低；

（5）导——可导电、导热。

2.化学性质

（1）钠暴露在空气中的变化及反应分析

।I

Na―>Na2O_>NaOH—>Na2c。3（溶液）一>Na2c0?101^0（晶体）~>Na2c。3（粉末，风化）

所以钠暴露在空气中，最终得到的是白色粉末。部分反应如下：

4Na+O22Na2O

Na2O+H2O^=2NaOH

2Na+2H2O=2NaOH+H2T

2NaOH+CO2^=Na2CO3+H2O

需要特别指出的是Na2co3的形成并非Na2O+CO2^=Na2CO3反应所致，因Na2O更易与水反应。

（2）钠与出0反应：2Na+2H2O===2NaOH+H2f。

实验探究：Na与H2O（含酚酥）反应的现象及解释

-----密度比水小

@-----熔点低,反应邈

©-----生成气体,使钠受力不均衡

@-----反应剧烈,产生气体

-----生成了碱(NaOH)

(3)钠与酸溶液的反应

酸过量时：钠与酸电离出的H+反应；

酸不足时：先与酸电离出的H+反应，过量的钠再与水反应。

(4)钠与碱溶液的反应

钠与碱溶液反应的实质是Na与水的反应。

(5)钠与盐溶液的反应

钠与盐溶液反应时，钠先与水反应生成氢气和氢氧化钠，然后氢氧化钠与盐溶液再反应。钠不能把盐

溶液中的金属阳离子置换出来。

在有关计算中要特别注意两点：一是只要有水，Na就会与水发生反应，直到Na反应完全；二是生成

NaOH的同时，生成的H2会从溶液中逸出。

3.钠的制备与保存

(1)钠在自然界以化合态形式存在。工业上通常用电解熔融氯化钠的方法制备钠：2NaCl(熔

由能

融)2Na+CbT。

(2)金属钠保存在煤油或石蜡中，使之隔绝空气与水。

制取NaQ,等化合物—-钠、钾合金可用于原子反应堆的导热剂

4.用途W

用作电光源,制作高压钠灯作强还原剂,如4Na+TiC1,座迪4NaCl+Ti

二、过氧化钠的性质

1.化合价与性质的关系

6<>—.6^e—»6,因此Na2O2既有氧化性，又有还原性，但主要表现出较强的氧化性。

2.强氧化性的表现实例

与SO?

Na2O2+SO2Na2SO4

与FeC"溶液:生成红褐色沉淀

:3Na2O2+6FeCl2+6H2O=

4Fe(OH)31+6NaCl+2FeCl3

与氢硫酸「现象：溶液变浑浊

*L原理:22。2+凡$^=2NaOH+SI

与Na,SO、溶液

2

—~~-------«►Na2O2+Na2SO3+H2O=Na2so”+2NaOH

与品红溶液口“田

-------------►品红溶液1t褪色

与酚麟溶液__►溶液先变红后褪色，同时产生无色气泡

三、氢氧化钠的性质、用途及保存

1.物理性质

氢氧化钠俗称“苛性钠”、"烧碱”、"火碱”，晶体为白色，熔点318.4℃,吸湿性很强，易吸水而潮解，

易溶于水。

2.化学性质

氢氧化钠是可溶性强碱，具有碱的通性，如能与酸、酸性氧化物反应生成盐与水，能使酸碱指示剂变

色。此外还具有如下一些特殊的性质。

(1)与铝、硅单质的反应

2NaOH+2Al+2H2O^=2NaAlO2+3H2T

2NaOH+Si+H2O^=Na2SiO3+2H2T

(2)与两性氧化物、两性氢氧化物的反应

2NaOH+Al2O3^=2NaAIO2+H2O

NaOH+A1(OH)3^=NaA102+2H20

(3)与非金属氧化物的反应

SO2+2NaOH：^=Na2SO3+H2O

2NO2+2NaOH：z^=NaNO2+NaNO3+H2O

(4)与钱盐的反应

反应实质：NH：+OPT^=NH3H2。

(5)与有机物的反应

油脂与氢氧化钠在加热条件下可发生皂化反应；酯在碱性条件下可发生较彻底的水解反应等。

3.氢氧化钠的用途及保存

(1)用途：氢氧化钠是一种重要的化工原料，固体氢氧化钠可用作中性气体或碱性气体的干燥剂。

(2)保存方法：在实验室中，氢氧化钠可密封保存于塑料瓶或玻璃瓶中，但瓶塞需用橡胶塞，不可用

玻璃塞。

四、碳酸钠与碳酸氢钠

1.物理性质

名称碳酸钠碳酸氢钠

化学式Na2cChNaHCO3

俗名纯碱、苏打小苏打

颜色、状态白色粉末细小白色晶体

水中易溶，但比

水溶性易溶于水

Na2cCh的溶解度小

2.化学性质

（1）热稳定性

①Na2cCh性质稳定，受热难分解。

△

②NaHCCh性质不稳定，受热易分解，化学方程式为2NaHCO3^^Na2co3+CO2T+H2O。

（2）与酸（足量盐酸）反应（写出离子方程式）

-+

①Na2co3：CO,+2H^=CO2t+H2O；

+

②NaHCCh：HCO；+H：^=CO2T+H2O»

（3）与碱（NaOH溶液）反应（写出化学方程式）

①Na2cCh：与NaOH不反应；

②NaHCCh：NaHCO3+NaOH^=Na2CO3+H20»

（4）溶于水呈碱性的原因（写出离子方程式）

--

①Na2co3：CO,+H20^-HCO；+0H；

②NaHCCh：HC0；+H20、-、H2co3+OH，

（5）与盐（CaCb）溶液反应（写出离子方程式）

2+

①Na2co3：Ca+CO；=^=CaCO3l；

②NaHCCh：与CaCL不反应。

3.主要用途

（1）碳酸钠：玻璃、造纸、制皂、洗涤。

（2）碳酸氢钠：发酵、医药、灭火器。

五、碱金属的一般性和特殊性

1.碱金属的一般性

相似性递变性（由Li到Cs）

电子层数逐渐增多，核电荷数逐渐增大，原子半

原子结构最外层均为1个电子

径逐渐增大

都具有较强的金属性，最高

元素性质金属性逐渐增强

正价均为+1

单物理（除Cs外）都呈银白色，密

密度逐渐增大（钾反常），熔点逐渐降低

质性质度较小，熔点较低

性化学还原性逐渐增强；与02反应越来越剧烈，产物

都具有较强的还原性

质性质越来越复杂；与H2O反应的剧烈程度逐渐增强

2.碱金属的特殊性

（1）碱金属的密度随核电荷数的增大而增大，但钾的密度比钠的小。

（2）碱金属一般都保存在煤油中，但锂的密度小于煤油的密度而将锂保存在石蜡中。

（3）碱金属跟氢气反应生成的碱金属氢化物都是离子化合物，其中氢以H-形式存在，显-1价，碱金

属氢化物是强还原剂。

（4）一般情况下，碱金属所形成的盐均溶于水，并且在一定温度下，酸式盐比正盐的溶解度大（但

NaHCCh的溶解度比Na2c03的小）。

（5）试剂瓶中的药品取出后，一般不能放回原瓶，但金属Na、K等需立即放回原瓶。

（6）与02反应时，Li只生成LizO,Na在常温时生成NazO,加热时易形成Na?。?。

六、焰色反应

1.定义

金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色，这在化学上叫作焰色反应。

2.操作步骤

（1）干烧：实验开始时，将柏丝（或光洁无锈的铁丝）放在酒精灯（最好用煤气灯）外焰上灼烧，至与

原火焰颜色相同为止。

（2）蘸、烧与观色：将柏丝（或铁丝）蘸取需要检验的试样，在外焰上灼烧，观察火焰颜色。

（3）洗、烧：将粕丝（或铁丝）用盐酸洗净后，在外焰上灼烧至无色，以除去金属丝表面可能残留的

杂质。

3.应用

（1）用于检测某种金属元素是否存在。

（2）添加到烟花中，使焰火更加绚丽多彩。

4.常见元素的焰色

Na：黄色；K：紫色；Li：紫红色；Ca：砖红色；Cu：绿色；Ba：绿色。

(1)焰色反应属于物理变化，焰色属于元素的性质，即同种元素的单质或化合物，固体或相应的溶液

均会产生同样的焰色。

(2)焰色反应适用于检验某些常规化学方法不能鉴定的金属元素，如Na、K等。

(3)观察钾的焰色反应时，要透过蓝色钻玻璃，这是因为大部分钾的化合物里含有少量的钠，钠的黄

色火焰会影响观察结果，用蓝色钻玻璃可以滤去杂质钠的焰色。

(4)用稀盐酸清洗伯丝而不用稀硫酸的原因：伯丝表面的杂质与盐酸反应生成沸点较低的氯化物易气

化挥发，而硫酸盐的沸点较高不易气化挥发。

考向一Na的性质及应用

典例引领

典例1下列说法正确的是()

A.自然界中存在单质钠B.钠需要密封保存在四氯化碳中

C.实验室中可直接用药匙取用钠D.实验室中取用后剩余的钠要放回原试剂瓶中

变式拓展

1.将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中,既有气体产生，又有白色沉淀产生的是(不考虑溶液温度变化)

①MgSO,溶液②稀Na?SO,溶液③饱和澄清石灰水④CuSC>4溶液

⑤饱和NaCl溶液⑥FeCl,溶液

A.①④⑥B.②④⑤C.③④⑥D.①③⑤

Q/钠与盐溶液反应的思维流程

L减少一►对溶剂质量的影响

盐溶液

加入Na一生成NaOHf与原溶质是否反应

Na先与

反应-生成Hj-------对装置的要求

一放热-----►对实验环境的影响或对原

溶质的溶解度的影响

1.共性

因为钠与不同的溶液反应均属于剧烈的置换反应，故有共同的现象产生：（1）浮：钠浮在液面上；（2）

熔：钠熔化成光亮的小球；（3）游：在液面上不停地游动直至反应完；（4）响：反应中不停地发出“嘶嘶

嘶''的响声。

2.差异性

与酸及能形成弱碱的金属盐溶液反应时，由于溶液中H+浓度较大，反应比与水剧烈，最后钠可能在液

面上燃烧；与盐溶液反应时，还可能会生成沉淀（如生成难溶碱）、气体（NH3）等。

考向二过氧化钠的性质及应用

典例引领

典例2在呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠作为供氧剂。请选用适当的化学试剂，用如图所示实验装置进

行实验，证明过氧化钠可作供氧剂。

水

（1）A是制取CO?的装置，写出A中发生反应的化学方程式:

（2）填写表中空格：

装置加入试剂加入该试剂的目的

B饱和NaHCO,溶液—

C——

DNaOH溶液

(3)写出过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式。

(4)用—检验F中收集到的气体，现象是。

变式拓展

2.过氧化钠具有强氧化性，遇木炭、铝粉等还原性物质时可燃烧。下列有关说法不正确的是

A.NazCh与CO?反应时，NazCh是氧化剂，CCh是还原剂

B.熔融过氧化钠时不可使用石英坤崩

C.过氧化钠与木炭、铝粉反应时，过氧化钠均表现出强氧化性

D.过氧化钠与二氧化硫反应时可生成硫酸钠

考向三过氧化钠与二氧化碳、水反应的规律

2Na2O2+2CC)2^=2Na2co3+O2①

2Na2O2+2H2O^=4NaOH+O2f②

以上反应中既作氧化剂又作还原剂，和既不是氧化剂又不是还原剂。

Na2O2C02H20

1.物质的量关系

无论是C02、H20(g)的单一物质还是二者的混合物，通过足量的NazCh时.，C02、比0值)与放出。2的

物质的量之比均为2：1,解答此类问题可借助物质的量守恒关系。

2.电子转移关系

被氧化

।I

氧化I_剂+_还原_剂_——_>_氧化_产_物+_还原产1物

被还原

根据上式，由电子转移关系可知，存在关系：2moiNa2()2~lmol。2〜2moi电子。

3.固体质量关系

点燃

将C02看作CO燃烧所得：2co+。2/三二2c02①；2Na2O2+2CO2^=2Na2co3+。2②。

由①②，推知

CO+Na2O2：^=Na2CO3o

点燃

将HzO看作H2燃烧所得：2H2+。2三三=2氏0①；2Na2O2+2H2O^=4NaOH+O2f②。

由①②，推知H2+Na2O2^=2NaOH。

所以NazCh与CO2、+0反应增加的质量为与CO?、H2O等物质的量的CO、H2的质量。

根据上述分析，可以得出以下结论：

(1)将CO或H2的燃烧产物CO2或HzO通过NazCh固体，可以看成CO或H?直接与NazCh反应，所

以固体增加的质量就是参加反应的或的质量。

COH2

(2)凡是分子组成符合(COM%),”形式的一种或几种物质，wg该物质在中完全燃烧，将其产物(CO?

和水蒸气)通过足量的NazCh固体后，NazCh固体增加的质量必为wg。

中学阶段常见的符合这一关系的物质有①无机物：a、CO及氏和CO的混合气体；②有机物：CH3OH、

HCHO、CH3coOH、H8OCH3、CH3cH(OH)COOH(乳酸)、C6Hl2。6(葡萄糖)等。

4.气体体积关系

CO?、FhCKg)与过量的NazCh反应，所得的体积为相同状况下CO?或H2(D(g)体积的一半。

5.反应的先后问题

一定量的NazCh与一定量的C02和H20(g)的混合物反应，可视作NazCh先与C02反应，待CCh反应完

后，NazCh再与HaCKg)发生反应。［即便NazCh先与H20(g)反应，生成的NaOH又消耗CO2而生成H20(g),

故CO?先反应。

6.反应的固体产物判断

根据化学方程式：、结合先反

2Na2O2+2CO2：^=2Na2co3+O22Na2O2+2H2O(g)：^=4NaOH+O2,CO2

应，比0他)后反应的顺序，可以推知反应后固体产物的成分：

①当〃(C02)次NazCh)时，固体产物为Na2co3；

②当”(C02)<“(NazCh)时，固体产物为Na2cCh和NaOH：

③当”(CO2)+〃(H2O)<〃(Na2()2)时，固体产物为Na2cCh和NaOH。

典例引领

典例3200℃时，11.6gCO?和H2O(g)的混合气体与足量的NazCh充分反应后固体质量增加了3.6g,则

原混合气体的总物质的量是

A.0.125molB.0.25molC.0.5molD.1mol

变式拓展

3.将02、CH4、Na2O2放入密闭容器中，在150℃条件下用电火花引燃反应，恰好完全反应，此时容器中

的压强为零，由此得出原混合物中。2、CH4、NazCh的物质的量之比为

A.1：1：1B.2：2：6

C.1：2：6D.无法确定

考向四碳酸钠、碳酸氢钠的性质与鉴别

典例引领

典例4下列关于Na2c03和NaHC03的比较中，说法不正确的是

A.NaHCCh固体受热容易分解，而Na2c03固体受热不容易分解

B.等物质的量的Na2cCh和NaHCCh分别与足量的盐酸反应，前者消耗盐酸的物质的量比后者多

C.向等体积等物质的量浓度的Na2co3和NaHCCh溶液中分别滴加2滴酚麟溶液，前者颜色比后者深

D.Na2c03溶液和NaHCCh溶液分别与Ba(0H)2溶液反应的离子方程式相同

变式拓展

4.下列实验方案鉴别Na2cCh和NaHCCh两种白色粉末，不能达到预期目的的是()

A.分别向等量的白色粉末中加等体积、等浓度的稀盐酸，比较生成气体的快慢

B.分别向等量的白色粉末中加等体积适量的水，比较固体溶解量的多少

C.分别将等量的白色粉末配成溶液，然后加入澄清石灰水，比较是否有沉淀生成

D.分别将等量的白色粉末用如图装置进行实验，比较澄清石灰水是否变浑浊

Na2cCh和NaHCCh鉴别的四个角度

(I)利用热稳定性不同

无明显变化的是Na£C>3

固体

放出无色的使澄清石灰水变浑浊气体的是NaHCO：

(2)利用和酸反应生成气体的速率不同(相同条件下)

L产生气泡速率快的是)

反应NaHC(3

体

固速率L产生气泡速率慢的是Na2cO3

1或盐酸

湖

潜

滴加「滴加盐酸立即产生气泡的是NaHCOs

盐酸J滴加盐酸开始不产生气泡的是Na2c。3

(3)利用和BaCL(或CaCL)溶液混合时现象不同

7产生白色沉淀的是Na2cO,

溶液BaC)溶液

b不产生白色沉淀的是NaHCOs

(4)利用溶液的酸碱性不同

『pH大的为Na2c。3

溶液测CB相同.

溶液的pHbpH小的为NaHCOs

考向五碳酸钠、碳酸氢钠溶液与盐酸反应的规律

1.与酸反应放出CO2的速率快慢不同的原因分析

NaHCCh溶液与盐酸反应只需一步即可放出C02气体，故放出气体的速率较快：

NaHC03+HCl：^=NaCl+C02T+H20o

Na2cO3溶液与盐酸反应时，第一步生成NaHCCh，此时尚无气体放出：Na2co3+HCl^=NaHCO3+NaCl；

第二步是生成的NaHC03与盐酸反应放出CO2o

故将相同物质的量浓度的盐酸分别滴入等体积等物质的量浓度的NaHCCh溶液和Na2cCh溶液中，前者

放出气体的速率较快。

2.不用任何试剂鉴别Na2c。3溶液和盐酸的化学原理

Na2cCh溶液与盐酸作用时，滴加方式不同，现象不同，产生C02的量也不一定相同。以此可作为鉴别

Na2c。3溶液和盐酸的依据。

(1)把Na2cCh溶液逐滴加入盐酸中，开始时盐酸相对过量，则发生反应：

Na2CO3+2HCl：^=2NaCl+CO2T+H2O,即开始就有CCh气体放出。

(2)把盐酸逐滴加入Na2cCh溶液中，开始时Na2cCh相对过量，则先发生反应：

Na2CO3+HCl^=NaCl+NaHCO3,继续滴力口盐酸贝U进行下一步反应：NaHC03+HCl^=NaCl+C02T+H2O,

即开始阶段无明显现象，之后才有气体产生。

3.碳酸钠、碳酸氢钠溶液与盐酸反应的常见图像

Na2cCh溶液与盐酸反应先转化为与Na2cCh等物质的量的NaHCCh，没有CO2生成，且Na2cCh转化为

NaHCCh消耗的HC1的物质的量与新生成的NaHCCh放出CCh消耗的HCI的物质的量相等(如图2所示)，

这是处理该类问题的关键点。抓住Na2cCh溶液与盐酸反应的这一特点，就很容易推出Na2cCh、NaOH的

混合溶液以及Na2co3、NaHC03的混合溶液与盐酸反应的特点，常见图像如下：

(1)向NaHCCh溶液中逐滴加入盐酸，消耗的HC1与产生的CCh的物质的量的关系如图1所示；

(2)向Na2cCh溶液中逐滴加入盐酸，消耗的HC1与产生的CO2的物质的量关系如图2所示；

(3)向Na2cCh、NaOH的混合溶液中逐滴加入盐酸，消耗的HC1与产生的CO2的物质的量关系如图3

所示；

(4)向Na2co3、NaHCCh的混合溶液中逐滴加入盐酸，消耗的HC1的物质的量与产生的CCh的物质

的量的关系如图4所示。

图1

典例引领

典例5向某NaOH溶液中通入CO2气体后得溶液M,因CCh通入量的不同，溶液M的组成也不同。若

向M中逐滴加入盐酸，产生的气体体积“CO》与加入盐酸的体积V(HC1)的关系有下列图示四种情况，

且(2)(3)(4)图中分别有OA<AB,OA=AB,OA>AB,则下列分析与判断不正确的是

(3)

A.M中只有一种溶质的有（1）和（3）

B.M中有两种溶质的有（2）和（4）

C.(2)图显示M中c(NaHC03)<c(Na2co3)

D.（4）图显示M中的溶质为NaOH和Na2co3

变式拓展

5.向四只盛有一定量NaOH溶液的烧杯中通入不同量的C02气体，再在所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量,

并将溶液加热，产生的C02气体与HC1物质的量的关系如图（忽略CCh的溶解和HC1的挥发）：

n(CO2)

°1234n(HCl)

I

tn(CO2)

"(C02)

。［234n(HCl)01234n(HCl)

mIV

则下列分析都正确的组合是

①I图对应溶液中的溶质为NaHCCh

②H图对应溶液中的溶质为Na2cO3和NaHCCh，且二者的物质的量之比为1：1

③III图对应溶液中的溶质为NaOH和Na2co3，且二者的物质的量之比为1：1

④IV图对应溶液中的溶质为Na2cCh

A.①②B.①③C.②④D.②③

考点二镁、铝及其重要化合物

粽砒梳眠

一、镁和铝的性质

镁(Mg)铝(Al)

原子结构原子最外层2个电子原子最外层3个电子

原子半径1.60x10-10m1.43x10Tom

化合价+2+3

物理镁和铝都是密度较小、熔点较低、硬度较小的银白色金属，但镁和铝相比较，

性质铝的硬度比镁的稍大，熔点和沸点都是铝比镁的高

活泼性较活泼较活泼

抗腐在空气中都能跟氧气反应，表面覆盖一层致密而坚硬的氧化物薄膜，都具有高

蚀性腐蚀性能

单

与。2反应2Mg+C)22MgO4A1+3O22AI2O3

点燃占燃

与卤素单质、Mg+ChMgCh2A1+3C12-----2A1C13

△△

硫等反应Mg+S=^=MgS2A1+3s=^ALS3

质

与酸

+2+

Mg+2H=Mg+H2T2A1+6H+-2AF++3H2f

反应

△

与水反应Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2T不反应

性

与碱反应不反应2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2f

点燃

与氧化物反应2Mg+CO2-----2MgO+C2A1+Fe2()32Fe+ALC)3

结论镁、铝均为较活泼的金属，但镁的金属性强于铝

质

核电荷数镁小于铝，而原子半径镁大于铝，故核对最外层的电子引力镁小于铝，

解释

即A1比Mg难失电子，金属性弱于Mg

高温.

4Al+3MnC)2-----3Mn+2Al2O3

在实验室按如图所示装置进行铝热反应，实验现象是当外露部分镁条刚刚燃烧完毕时，纸漏斗内混合

物立即剧烈反应，发出耀眼的光芒，产生大量的烟。纸漏斗被烧破，有红热状的液珠落入蒸发皿内的细沙

上，液珠冷却后变为黑色固体（落下的是铁珠）。

铝热反应是指工业上用铝粉来还原一些金属氧化物，得到Fe、V、Cr、Mn等难溶金属的一类反应。铝

热反应的实质是铝在高温条件下将活动性比铝弱的金属从其氧化物中置换出来。

二、氧化铝和氢氧化铝

两性氧化物：既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水的氧化物。

两性氢氧化物：既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水的氢氧化物。

名称氧化铝氢氧化铝

化学式Aho3A1(OH)3

类别两性氧化物两性氢氧化物

物理高熔点，高沸点，高硬度，不溶于

不溶于水的白色胶状固体，具有吸附性

性质水的白色固体

①与强酸反应：①两性：

+A1(OH)+3H+----A13++3HO

化学AI2O3+6H"^=2AP+3H2O32

②与强碱反应：

性质A1(OH)3+OH----A10；+2H2O

AI2O3+2OH-----2A1O2+H2O②热稳定性：

△

2A1(OH)3------AI2O3+3H2O

可用作吸附剂、媒染剂和净水剂；治疗胃

用途炼铝原料、制作耐火材料酸；可作为制造瓷釉、耐火材料、防水织

物的原料

三、“铝三角”及其应用

1.具体反应

A1(OH)3+OH^^=A1O；+2H2O

++

A1(OH)3+3H^=AP+3H2O

A13++3OH-=^=A1(OH)31

+

A10'+H+H2O^=A1(OH)31

++

A1O；+4H^=AP+2H2O

3+

A1+4OH=^=AlOj+2H2O

AP++3AIO；+6H2O--------4Al(OHR

2.应用

(1)判断离子共存问题

AF+与OH-及AIO；、CO：、S2-等弱酸根阴离子或A1O；与H+、HCO；以及弱碱阳离子AP+、Fe3+等

因生成沉淀或发生水解相互促进反应而不能大量共存。

(2)鉴别(利用滴加顺序不同，现象不同)

①向A1CL溶液中滴加NaOH溶液，先产生白色沉淀，后沉淀溶解。

②向NaOH溶液中滴加A1C13溶液，开始无明显现象，后产生白色沉淀，沉淀不溶解。

(3)分离提纯

①利用A1能溶于强碱溶液，分离A1与其他金属的混合物。

②利用ALCh,能与强碱溶液反应，分离AbCh与其他金属氧化物。

③利用A1(OH)3能与强碱溶液反应，分离AF+与其他金属阳离子。

四、硫酸铝钾——KA1(SO4)2

++

(1)硫酸铝钾在水溶液中的电离方程式为KA1(SO4)2=K+AP+2SO--O

(2)带有十二个结晶水的硫酸铝钾称为十二水合硫酸铝钾，俗称明矶，化形式为KA1(SO4)212H2O,

它是无色晶体，可溶于水。由于AP+能水解生成具有强吸附性的胶体：AP++3H2O=3H++A1(OH)3,故明研

是一种常用的净水剂。

明研中含有AF+和SO；,向明矶溶液中滴入Ba(OH)2溶液，当AP+恰好完全沉淀时，离子方程式为

2Al3++3SOj+3Ba2++6OH-===2AI(OH)31+3BaSCM，此时SO：只沉淀了总量的四分之三，总的沉淀的物质

的量达到最大；当SO：完全沉淀时，离子方程式为A13++2SOj+2Ba2++4OH=2BaSO4j+AlO；+2H2O,此

时AF+恰好完全转化为A1O；,总的沉淀的质量达到最大。

考向一铝及其化合物的转化

典例引领

典例1工业上用铝土矿(主要成分为ALO3,含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如图所示:

下列叙述正确的是

A.试剂X可以是NaOH溶液，也可以是盐酸

B.反应①过滤后所得沉淀为Fe(OH)3

C.图中所有转化反应都不是氧化还原反应

D.反应②的化学方程式为NaA102+CO2+2H2O===A1(OH)31+NaHCOj

变式拓展

1.铝及其化合物在生产、生活等方面有广泛的应用。

(1)铝元素位于周期表中第周期族。硼、钱与铝位于同一主族，现有下列三种物

质：①Na[Al(0H)4]、②Na[B(0H)4]、③Na[Ga(0H)4],浓度相同的这三种物质的溶液pH由大到小的

顺序为(用序号表示)。｛Na[Al(0H)4]也可表示偏铝酸钠，硼、钱类似｝

(2)将20.0mL0.1mol/LBa(OH)2溶液和20.0mL0.1mol/LNH4Al(SOQ2溶液混合，所得溶液中Al3\

NH：、SO：、OH，H+的浓度由大到小的顺序为。

(3)氮化铝(A1N)是一种新型的无机非金属材料，可用作热交换器材料。某A1N样品中仅含有ALO3杂

质，为测定A1N的含量，甲组同学设计了如下流程：

r—n过StNaOH溶液过址CO]过旋、洗涤―"迎■

画一L回空陋

已知：

AIN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3t0

①过滤时用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和。

②实验过程中，称得样品的质量为4.2g,最后得到的固体为5.1g,则样品中A1N的质量分数为

.(不考虑整个过程中的损耗)

考向二铝与酸、碱反应的有关计算

铝能与酸溶液反应生成和铝盐但与稀反应不生成且在浓、浓

(1)H2(AF+),HNO3H2,HNChH2SO4

中钝化。

(2)铝与强碱溶液反应生成H2和偏铝酸盐(A1O；)。

(3)铝与酸或碱溶液反应生成H2的量的关系：

有关离子方程式为：

2A1+6H+：^=2A13++3H2T

2AI+2OH+2H2O^=2A1O；+3H2?

Al与酸、碱反应的实质都是：A1-失去女..*A|3+,2H+-得到L»H2,故与酸或碱反应时，铝与氢气的关

系均为2Al〜3H2],利用此性质可以方便地进行有关计算。

①等量Al分别与足量酸(H+)和碱(OH)溶液反应，生成H2之比为1：1,消耗H+和OH之比为3：1。

②足量A1分别与所含H+和OH-物质的量相等的溶液反应，生成比之比为1:3。

③若产生H2之比为水手^<T，则必定是：

与酸反应时，A］过量、H+不足，而与碱反应时，A1不足、OFT过量。

典例引领

典例2(1)等质量的两份铝分别与足量的HC1、NaOH溶液反应，所得H2的体积之比是。

(2)足量的两份铝分别投入到等体积、等物质的量浓度的HC1、NaOH溶液中，产生H2的体积之比是

变式拓展

2.有两种金属组成的混合物粉末15g与足量的稀盐酸反应，生成11.2L(标准状况下)比，则该混合物的组成

不可能是

A.Fe^ZnB.Al>Cu

C.Al、NaD.Al、Fe

考向三A1(OH)3沉淀的图象分析

1.四个基本图象

(1)可溶性铝盐溶液与NaOH溶液反应的图象：

可溶性铝盐溶液中逐滴加入NaOH溶液NaOH溶液中逐滴加入可溶性铝盐溶液

操作

至过量至过量

立即产生白色沉淀一渐多-最多一渐少无沉淀(有但即溶)T出现沉淀一渐多一

现象

一消失最多T沉淀不消失

m[Al(OH)3]'m[Al(OH)3]

/小M.

图象/!\

/'」\

01?漏0田/“亩3+))1/41/3

n(Al3+)/n(NaOH)

3+3+

离子方A1+3OH-^=A1(OH)31A1+4OH^^=A1O；+2H2O

程式A1(OH)3+OH^^=A10；+2H2O3+

3A1O；+A1+6H2O^=4A1(OH)3；

(2)偏铝酸盐溶液与盐酸反应的图象:

偏铝酸盐溶液中逐滴加稀盐酸至过

操作稀盐酸中逐滴加偏铝酸盐溶液至过量

旦

里

立即产生白色沉淀一渐多一最多一无沉淀(有但即溶)一出现沉淀一渐多

现象

渐少一消失一最多一沉淀不消失

A1(OH)J，用A1(OH)J

X

图象

)234C1/41

n(H+)/n(A10;)n(A102)/n(H+)

+3+

+A1O；+4H^=A1+2H2O；

离子方A1O,+H+H2O^=A1(OH)3；

程式+3+

A1(OH)3+3H：^=A1+3H2OAP++3A1O；+6H2O：^=4A1(OH)31

2.拓展图象

(1)向A1CL溶液中逐滴加入氨水或NaAlCh溶液至过量，图象如图1所示。

(2)向NaAlCh溶液中逐滴加入AlCb溶液或通入CO2至过量，图象如图2所示。

|n[Al(OH),]tn[AI(OH)3]

°%氨水)或V(NaA10J°MC()2)或丫(A1CQ

图1图2

（3）向MgCL、AlCb和盐酸的混合溶液（即将Mg、Al溶于过量盐酸所得的溶液）中逐滴滴入NaOH溶

液至过量，图象如图3所示。

（4）向MgCl2>AICI3混合溶液中先加入NaOH溶液，后加入盐酸（NaOH与盐酸的物